1、硅芯车间技能大赛考试题单位 姓名 得分 一、填空题1、直拉单晶炉的热系统是指为了熔化硅料，并保持在一定温度下进行单晶生长的整个系统，它包括（加热器） 、保温罩、 （托碗） 、电极等主要部件。影响热场温度梯度的因素有（坩埚位置） 、保温层、加热器和托碗厚度、 （氩气流量） 、 （炉内压力） 、 （晶体直径）和热屏位置等。2、在晶体生长过程中，晶体的直径主要受（拉晶速度）和（熔体温度）的变化而变化。氩气在直拉单晶硅工艺中的作用是保护硅料不被氧化，（带走挥发物）和（带走结晶热） 。3、直拉单晶硅工艺包括拆炉、 （装炉） 、抽真空、熔料、 （稳定化） 、 （引晶缩颈） 、放肩、转肩、等径生长、收尾和（
2、降温停炉） 。4、当杂质进入硅溶液之后，会扩散到整个熔体内，这是扩散效应；有一些杂质会蒸发，这是蒸发效应；在结晶过程中，进入固体的杂质和留在熔体中的杂质，浓度是不一样的，这是（分凝效应） 。5、在数控机床标准 G 代码 中，G00 表示点定位 ，G01 表示直线插补 ；M 代码中，M04 表示主轴逆时针转动 ， M02 表示程序结束 ；6、数控机床整个数控系统主要有数控装置、可编程控制器 、主轴驱动 、进给装置；数控机床在各行各业的加工生产中起到了很大的作用,它主要特 点在于加工的精度高、自动化程度高、加工效率高、减少了劳动强度、生产水平管理高、加工零件适应性强、灵活性好（至少填 3 个）；7
3、、腐蚀清洗硅料时，一般采用的化学试剂可有 氢氟酸 、 硝酸 ， 氢氧化钠 、 氢氧化钾 、冰乙酸（醋酸）等 。酸洗多晶硅块的目的主要是去除 硅块表面附着的金属离子和氧化皮。8、在硅料的腐蚀清洗过程中，为了减少硅料的消耗及降低反应速率，需添加 冰乙酸（醋酸） 作为缓蚀剂。在硅料酸洗后，虽然经过了漂洗和冲洗，但在硅料的表面或缝隙等仍有可能残留酸。如果直接干燥，残留酸会对硅料进行氧化，因此还需在酸洗后进行超声波漂洗。9、酸的使用寿命跟储存温度成 反 比；酸对硅的腐蚀速率跟酸的温度成 正 比。10、探针绝缘性，一探针包括连接弹簧和外部引线与任何其他探针或装置任一部分之间绝缘电阻大于 109。四探针法测
4、量电阻时，样品的厚度要求是：必须大于 3 倍探针间距，探针头中任一探针离样品边缘：最近距离不得小于 3 倍针距。11、国标要求，多晶硅产品检测过程中，在（6）倍熔区处读取电阻率值，该值即为样品的基硼电阻率值；在（8）倍熔区处读取电阻率值，该值即为样品的基磷电阻率值。单晶在测试过程中应保证环境温度（232） ，湿度（65%） ， （电磁屏蔽，无强光照射） 。12、中华人民共和国机械行业标准 JBT 7621-94 电子级高纯水EH T 的技术指标：电阻率，Mcm(25) 18 (90时间）最小17、总有机碳含量(最大值)，gL 50 。13、国标要求太阳能级硅多晶的处理后尺寸要求 3mm5mm
5、占重量的15%，25mm100mm 占重量的 35%，100mm200mm 占重量的 65%。电子级硅多晶的处理后尺寸要求 6mm25mm 占重量的 15%，25mm50mm 占重量的 15%35%，50mm100mm 占重量的 65%。14、太阳能级硅多晶表面质量要求：块状、棒状硅多晶断面结构应致密。硅多晶免洗或经过表面清洗，都应使其达到直接使用要求。所有硅多晶的外观应无色斑、变色，无目视可见的污染物和氧化的外表面。电子级硅多晶表面质量要求：硅多晶表面结构应致密、平整（断面边缘颗粒不大于 3mm） 。 （免洗的）块状硅多晶的表面应经过酸腐蚀去除表面沾污，使其达到直接使用要求。所有硅多晶的外观
6、应无色斑、变色，无可见的污染物。15、每批硅多晶产品应包含基磷电阻率、基硼电阻率、n 型少数载流子寿命、碳浓度、结构、表面质量和尺寸的检验。二、选择题1、直拉单晶炉所需公辅介质有（ BCD ）A、氮气 B、氩气 C、压缩空气 D、冷却水 E、氧气2、以下属于单晶性质的有（ BCD ）A、不对称性 B、各向异性 C、固定熔点 D、规则外形 3、当籽晶晶向为时，所拉制单晶硅棒棱线条数为（ B ）A、3 条 B、4 条 C、5 条 D、6 条 E、3 条或 6 条4、在适当的范围内，以下哪种情况更有利于拉晶（ A ）A、纵向温度梯度足够大、径向温度尽量小B、纵向温度梯度足够大、径向温度尽量大C、纵向
7、温度梯度足够小、径向温度尽量小D、纵向温度梯度足够小、径向温度尽量大5、以下对加热功率说法正确的有（ C ）A、为了尽快的完成熔料步骤，加热功率越大越好B、停炉过程中，应直接将功率降到 0KW，以便尽快降温C、拉晶过程中，当炉内出现结晶现象时，应加大加热功率D、等径生长过程中，一直保持加热功率不变，避免温度波动6、运用在数控机床上的伺服系统的要求应满足（ABCD）A、精度高 B、快速响应特性好C、调速范围要好 D、系统可靠性要好7、硅料清洗时会排出大量的废气，必须经过处理使其中 NOx 的排放标准是（ A ） ，HF 的排放标准是（ C ） ，才允许排放。A、240mg/ m 3 B、340m
8、g/ m 3 C、9mg/ m 3 D、90mg/ m 38、供酸管道可以采用的管材是（ ABCD）A、PVC B、PVDF C、PPH D、PTFE9、一般硅片表面污染物来源有（ ABC ）A、有机物沾污 B、颗粒污染 C、金属离子污染 10、影响硅料腐蚀清洗的主要因素有（ ABCD）A、酸的配比 B、 添加剂 C、 NO 2的含量 D、 搅拌11、光电导衰退法测量寿命的下线主要受到脉冲光余辉的限制，一般情况下，用脉冲氙灯作为光源，它的余辉在（ B ）左右。A、10-15us B、10-20 us C、20-30 us D、10 -30 us12、热探针温度不能过高，否则会引起本征激发，允许
9、使用范围为（ B ）A3050 B.4060 C.60以上 D.60以下13、测量少数载流子寿命，当出现不稳定波形时，调节（ ABCD ）A.调节示波器同步旋钮，使寿命仪输出信号能完整地显示在示波频。B.调节 Y 轴上下移动旋钮使指数衰减曲线的尾部与标准曲线的曲率相近。C.开启扫描速度微调，使衰减曲线与标准曲线完全重合。D.观察衰减曲线与标准曲线上的 1/e V 水平线，读出寿命值。14、下列哪些哪些因素会影响洁净度（ABCD）A、温度 B、湿度 C、换气次数 D、照度15、洁净空间与相邻的非洁净区域的关系是（C）A、两个区域是联通的B、洁净空间是绝对密封的相邻的非洁净区域为微正压C、洁净空间
10、相对于相邻的非洁净区域为微正压D、洁净空间相对于相邻的非洁净区域为微负压三、判断题1、直拉炉真空系统可以使用罗茨泵、滑阀泵、液压泵等。 （ ）2、直拉炉在生产单晶棒时最佳炉内压力应保持 14mTorr。 （ ）3、将副室提升到上限位时，即可提升主炉室。 （ ）4、组合式空调机组的初效过滤器和中效过滤器结构是一样的，只是安装位置不一样。 （ ）5、刀具补偿在数控加工中是比较重要的，如果刀具补偿设置不对，可能将会导致机床撞刀的事故发生。 （ ）6、数控机床操作时禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床。 （ ）7、在还原炉内，硅芯既是电阻加热器，产生还原反应所需要的高温； 同
11、时又是硅分解后的沉积中心，硅沉积在硅芯上，逐渐长粗，直至完成沉积生长。 （ ）8、硅料在清洗时，要求酸对硅料的腐蚀速率越快越好。 （ ）9、腐蚀出的硅芯、硅块，表面乌亮，没有灰蒙蒙的痕迹，及氧化迹象，也没有水迹斑痕等现象，说明腐蚀效果良好。 （ ）10、组合式空调机组的初效过滤器和中效过滤器结构是一样的，只是安装位置不一样。 （）四、简述题1、请简述如何处理等径过程中发生的硅跳？迅速提断硅棒，升起热屛至最高位置；检查热屛位置和坩埚提升速度是否正常；以上原因被排除后检查加热功率变动是否正常，熔料温度是否正常，查看埚位和随动比是否处于正常范围内。根据异常情况进行对应调整，恢复熔料面正常后根据直径及
12、棒长情况判断是否可以回熔，如不需要则将其取出后进入第二根硅棒生产流程，并调整相关参数以便进行进一步生产。根据 SOP 和现行运行数据检查是否还有其它数据异常项目，并将故障情况及处理方式、结果，注意事项等记录交接。将故障处理情况填入交接班记录。2、请简述摄像机无故障情况下，信号丢失的可能原因。A、摄像机固定螺丝松动，摄像头偏移取像区域；B、热屏位置变动，导流筒被摄像机感兴趣区域取入数据；C、硅棒直径严重收缩，上部硅棒挡住液面信号反馈；D、液面温度过高，硅棒被熔断；E、液面温度过低，产生大面积枝状结晶；3、请简述硅料化学腐蚀清洗的机理答：A、首先是硅和硝酸反应生成钝化层；B 、其后是氢氟酸把钝化层
13、从硅块上剥离。 3222 26234 46SiHNOSiOHONiOFiF4、国标中太阳能级与电子级产品等级的划分，只需罗列基磷电阻率、基硼电阻率及 N 型少数载流子寿命项目 基磷电阻率（.cm）基硼电阻率（.cm）N 型少数载流子寿命（s）国标电子级一级 500 3000 500国标电子级二级 300 2000 300国标电子级三级 200 1000 100太阳能级一级 100 500 100太阳能级二级 40 200 50太阳能级三级 20 100 305、二氧化碳对超纯水的 PH 值有什么影响？答：超纯水不含任何离子而且中性，但是一旦超纯水与二氧化碳接触，他的纯度会迅速下降，即便仅仅几分
14、钟 PH 值都会明显的下降。正是因为二氧化碳与水反应生成碳酸。CO2+H2O=H2CO3 、H 2CO3=H+ +HCO3 、HCO 3= H+ CO32碳酸电离释放出来的（H +）会降低 PH 值，这种反应非常迅速如图：五、论述/计算题1、假定采用 533.4mm 内径的坩埚，加料 120 公斤时标准埚位为90mm，当需换用加料 56 公斤拉制单根 2500mm 硅棒时，应调整的参数有哪些？调为多少？生产前及生产中应进行哪些手动调整？A、应调整的参数为熔料时间、埚位、加热器温度、剩余料量、综合生长速率。B、进行相关生产前应调整熔料时间，或于熔料过程中观察熔料情况决定手动中止熔料过程进入下一流
15、程；C、熔料后应调整剩余料量为实际装料量，埚位为 203.1mm，并将加热器温度调节为 1350，观察是否可进行熔接，如否，则依据实际情况进行上下 10 个单位的渐进式调整。D、在等径开始后，根据原有 SOP，手动调节综合生长速率，将其固定在对应 SOP 设定中长度在 2500+现有硅棒长度时的数值。E、检查跟随比是否符合剩余料量设定，如否，则手动调节跟随比。2、假定给出一个径向温度梯度和纵向温度梯度均有问题的热场，通过何种迹象判断出这个热场有这两方面问题？其问题可能存在于哪些热场件，或参数错误项?A、通过接头及放肩、等径等环节可调节温度范围缩小，晶体直径变动范围扩大判断纵向温度梯度有问题；B
16、、通过接头及放肩、等径等环节调节温度效果变差，晶体直径变动控制困难判断径向温度梯度有问题；C、纵向温度梯度出现问题，说明热屏相关各热场件可能存在破损、缺件或者偏移。D、径向温度梯度出现问题，说明炉膛内保温热场件可能出现破损及缺件。E、纵向温度梯度出现问题，也可能是热屏位置、埚位、气流、炉内压力等参数变动，偏离正常值造成的。F、径向温度梯度出现问题，也可能是热屏位置、埚位、气流、晶转、埚转转速、加热器温度等参数变动，偏离正常值所造成的。3、已知检验棒的基磷电阻率为 R1（换算表中对应的杂质浓度为 A） ，基硼电阻率为 R2（换算表中对应的杂质浓度为 B） ，试换算样品施主杂质浓度和受主杂质浓度，
17、单位为 Ppba。并请列出用硅芯和生长层的基磷含量值和基硼含量值计算多晶硅棒的总基磷和基硼含量的计算公式。1) 解：设补偿后的施主杂质浓度为 A， ,施主杂质浓度为 A1 受主杂质浓度为 B1B1=(B/4.991022) 109ppba被补偿后查表计算出的施主杂质浓度为A， = (A/4.991022) 109ppba检验棒中真实施主杂质浓度应该是 A， 加上被受主杂质补偿的部分A1= B1+ A， =(A/4.991022) 109ppba+(B/4.991022) 109ppba解：设生长层检验棒的基硼含量为 C1,基磷含量为 C2；硅芯层检验棒的基硼含量为 C3，基磷含量为 C4，硅芯横截面积为 S1，多晶沉积棒的横截面积为 S2 ，计算该多晶硅棒中的总基磷含量CP 和总基硼含量 CB.CP= S2C4+（S2- S1）C2/ S2CB= S2C3+（S2- S1）C1/ S2
